PID調節器的各種功能都能通過軟件實現,基本流程如下圖所示。PID調節器的軟件除進行PID控制運算外,還要能解決一些問題。
整定就是調節器設置PID控制參數以適應被控對象,從而達到較好的控制效果。目前昌暉儀表生產和銷售的各種調節器,一般都具有PID參數自整定功能。在自整定狀態下,儀表可通過自整定確定系統的最佳P、I、D調節參數,實現理想的調節控制。
智能PID調節器自整定過程一般是:在開啟自整定功能前,現將調節器的設定值在要控制的數值上,因為系統在不同設定值下整定的參數不完全相同。當用戶啟動調節器的自整定功能后,調節器自動轉換為位式調節狀態,即當測量值小于給定值時PID調節器輸出為滿量程,反之為零,強制使系統產生振蕩。在振蕩過程中控調后節器自動檢測系統從超調恢復到穩態(測量值與給定值一致)的過渡特征,提取被控對象的特征參數,如振蕩的周期、幅度及波形。當系統振蕩一個半周期后,調節器分析計算出最佳PID整定參數。整定完成后再轉換成PID自動調節狀態。不同的系統由于慣性不同,自整定時間有所不同,從幾分鐘到幾小時不等。
下面以SWP-ND805-020-12-HL-P型號PID調節器為例,介紹如何開啟儀表自整定功能:在儀表測量狀態下,進入參數設定,修改參數ATU=1,退出參數設定,調節器即開始自動演算 。
注意:
1、自動演算時,調節器自動演算指示燈A/M將閃爍,指示正在進行自動演算。
2、自動演算時,如遇斷電或復位,恢復正常時,調節器將以自動演算前的設定值為準進行控制。
3、當自動演算指示燈熄滅,則表示自動演算完畢。儀表將自動演算結果寫入E2PROM永久保存。
4、自動演算完畢后,可手動修改自動演算后的參數設定值。
PID調節器人機對話程序
人機對話是指計算機通過顯示器或打印設備,向操作人員提供有用的信息,操作員通過鍵盤向計算機輸入信息,以控制調節的運行或是設置、修改、調試系統有關參數。人機對話功能,需要設計相應的程序或使調用所選的編程語言中的有關子程序實現。
調節器手動/自動控制切換
調節器一般設置有手動、自動等控制方式,智能調節器均通過內部程序實現自動跟蹤,以保證控制方式之間顯現無擾切換。下面以SWP-ND805-020-12-HL-P調節器為例,介紹如何進行手動/自動控制切換:在儀表自動控制輸出模式下,同時按壓SET鍵和▼鍵,調節器將自動跟蹤輸出量,A/M指示燈(紅)亮,即 已完成自動/手動無擾切換,此時可按▼鍵或▲鍵手動改變儀表輸出量的百分比(范圍:0-100%)。
輸入信號預處理
為抑制各種環境干擾及測量噪聲,對輸入至計算機的采樣信號進行預處理有時使很需要的。常規的預處理有算術平均、加權平均、一階濾波等。
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